可组网单总线a/d芯片在多点检测系统中的应用
介绍一种利用可组网新型a/d芯片ds2450具有的单总线特点,结合单片机和一些模拟量输出的传感器所构成的多点多参数系统,介绍了它的硬件和软件设计。
关键词:检测系统;ds2450;单总线技术;单片机
application of ds2450 a/d in multiple spots detecting sy stem
liu jianhua, zhang jiancheng, cui yuehua, liu jingna
(department of electrical engineering, shijiazhuang railway institute ,
shijiazhuang 050043, china)
key words: detecting system; ds2450; onewire technology; mcu
系统原理框图如图1所示。传感器采集的参数在测量现场经ds2450把模拟信号直接转换为数字量,并传输给微处理器,由于系统采用了单总线驱动电路,传输距离能达到200米。工作时,每个at89c2051通过单总线实现多路多参数的巡检,搜索出超出预先设定的参数极限值的传感器,启动报警指示灯,液晶显示模块lcm12864zk显示数据(每组传感器有3个,分别放在同一个空间的不同点)。
ds2450是单总线式4通道逐次逼近式a/d转换器,即有a、b、c和d四个模拟电压输入通道,其由单5v电源供电,也可采用寄生电源方式供电。
ds2450内部有24个地址毗连的8位存储器,分成3页,每页8字节。
第0页为a/d转换结果存储器。每个通道占2个字节,共16位,芯片上电复位时该页清0;其中00h、01h存储a通道转换结果,其余通道依次类推。
第1页为a/d转换控制与状态存储器。08h、09h对应于a通道,其余通道依次类推。
第2页为各通道输入高/低限报警值存储器。10h存放a通道低门限8位报警值、11h存放a通道高门限8位报警值,其余通道依次类推。
ds2450的通道选择字和预置控制字用于选择参与a/d转换的通道及转换前转换结果存储器的初始化。
值得的注意是:如果ds2450由vcc供电,必须在上电完毕后向地址1ch写入40h,使模拟电路永久地保持在工作状态。限于篇幅,详细资料读者可查看参考文献[1]。?
在系统上电后,首先初始化ds2450(为了提高系统的稳定性,ds2450设置为8位的分辨率),并在线搜索ds2450的注册码(如只有一个单总线器件,可省去该步),即ds2450的地址,启动a/d转换,读取模拟输入通道的a/d转换值,图2为软件流程图。
由于系统采用单总线协议,必须严格遵守单总线协议的时序。在主机发送完数据后,必须接受ds2450回送的2个字节的crc冗余校验字节和要写入的数据,否则,通信会失败。主机根据接受的校验码和数据可以判断ds2450是否接受到正确的数据,以此来决定主机是否需重新发送命令和数据(详见参考文献[1]),以下是部分程序。
在作者主持的一项课题中,成功的应用该方法实现了多点温度、湿度、光照和二氧化碳的检 测,运行效果良好。
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